JavaScript版本的策略模式

俗话说，条条大路通罗马。在美剧《越狱》中，主角Michael Scofield就设计了两条越狱的道路。这两条道路都可以到达靠近监狱外墙的医务室。

同样，在现实中，很多时候也有多种途径到达同一个目的地。比如我们要去某个地方旅游，可以根据具体的实际情况来选择出行的线路。

如果没有时间但是不在乎钱，可以选择坐飞机。
如果没有钱，可以选择坐大巴或者火车。
如果再穷一点，可以选择骑自行车。

在程序设计中，我们也常常遇到类似的情况，要实现某一个功能有多种方案可以选择。比如一个压缩文件的程序，既可以选择zip算法，也可以选择gzip算法。

这些算法灵活多样，而且可以随意互相替换。这种解决方案就是本章将要介绍的策略模式。

策略模式的定义是：定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。

策略模式有着广泛的应用。本节我们就以年终奖的计算为例进行介绍。

很多公司的年终奖是根据员工的工资基数和年底绩效情况来发放的。例如，绩效为S的人年终奖有4倍工资，绩效为A的人年终奖有3倍工资，而绩效为B的人年终奖是2倍工资。假设财务部要求我们提供一段代码，来方便他们计算员工的年终奖。

1. 最初的代码实现

我们可以编写一个名为calculateBonus的函数来计算每个人的奖金数额。很显然，calculateBonus函数要正确工作，就需要接收两个参数：员工的工资数额和他的绩效考核等级。代码如下：

var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){if ( performanceLevel === 'S' ){return salary * 4;}if ( performanceLevel === 'A' ){return salary * 3;}if ( performanceLevel === 'B' ){return salary * 2;}};calculateBonus( 'B', 20000  );        // 输出：40000
calculateBonus( 'S', 6000 );        // 输出：24000

可以发现，这段代码十分简单，但是存在着显而易见的缺点。

calculateBonus函数比较庞大，包含了很多if-else语句，这些语句需要覆盖所有的逻辑分支。
calculateBonus函数缺乏弹性，如果增加了一种新的绩效等级C，或者想把绩效S的奖金系数改为5，那我们必须深入calculateBonus函数的内部实现，这是违反开放-封闭原则的。
算法的复用性差，如果在程序的其他地方需要重用这些计算奖金的算法呢？我们的选择只有复制和粘贴。

因此，我们需要重构这段代码。

2. 使用组合函数重构代码

一般最容易想到的办法就是使用组合函数来重构它，我们把各种算法封装到一个个的小函数里面，这些小函数有着良好的命名，可以一目了然地知道它对应着哪种算法，它们也可以被复用在程序的其他地方。代码如下：

var performanceS = function( salary ){return salary * 4;
};var performanceA = function( salary ){return salary * 3;
};var performanceB = function( salary ){return salary * 2;
};var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){if ( performanceLevel === 'S' ){return performanceS( salary );}if ( performanceLevel === 'A' ){return performanceA( salary );}if ( performanceLevel === 'B' ){return performanceB( salary );}};calculateBonus(  'A' , 10000 );    // 输出：30000

目前，我们的程序得到了一定的改善，但这种改善非常有限，我们依然没有解决最重要的问题：calculateBonus函数有可能越来越庞大，而且在系统变化的时候缺乏弹性。

3. 使用策略模式重构代码

经过思考，我们想到了更好的办法——使用策略模式来重构代码。策略模式指的是定义一系列的算法，把它们一个个封装起来。将不变的部分和变化的部分隔开是每个设计模式的主题，策略模式也不例外，策略模式的目的就是将算法的使用与算法的实现分离开来。

在这个例子里，算法的使用方式是不变的，都是根据某个算法取得计算后的奖金数额。而算法的实现是各异和变化的，每种绩效对应着不同的计算规则。

一个基于策略模式的程序至少由两部分组成。第一个部分是一组策略类，策略类封装了具体的算法，并负责具体的计算过程。第二个部分是环境类Context，Context接受客户的请求，随后把请求委托给某一个策略类。要做到这点，说明Context中要维持对某个策略对象的引用。

现在用策略模式来重构上面的代码。第一个版本是模仿传统面向对象语言中的实现。我们先把每种绩效的计算规则都封装在对应的策略类里面：

var performanceS = function(){};performanceS.prototype.calculate = function( salary ){return salary * 4;
};var performanceA = function(){};performanceA.prototype.calculate = function( salary ){return salary * 3;
};var performanceB = function(){};performanceB.prototype.calculate = function( salary ){return salary * 2;
};

接下来定义奖金类Bonus：

var Bonus = function(){this.salary = null;        //原始工资this.strategy = null;    //绩效等级对应的策略对象
};Bonus.prototype.setSalary = function( salary ){this.salary = salary;    //设置员工的原始工资
};Bonus.prototype.setStrategy = function( strategy ){this.strategy = strategy;    //设置员工绩效等级对应的策略对象
};Bonus.prototype.getBonus = function(){    //取得奖金数额return this.strategy.calculate( this.salary );    //把计算奖金的操作委托给对应的策略对象
};

在完成最终的代码之前，我们再来回顾一下策略模式的思想：

定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换¹。

这句话如果说得更详细一点，就是：定义一系列的算法，把它们各自封装成策略类，算法被封装在策略类内部的方法里。在客户对Context发起请求的时候，Context总是把请求委托给这些策略对象中间的某一个进行计算。

^{1. “并且使它们可以相互替换”，这句话在很大程度上是相对于静态类型语言而言的。因为静态类型语言中有类型检查机制，所以各个策略类需要实现同样的接口。当它们的真正类型被隐藏在接口后面时，它们才能被相互替换。而在JavaScript这种“类型模糊”的语言中没有这种困扰，任何对象都可以被替换使用。因此，JavaScript中的“可以相互替换使用”表现为它们具有相同的目标和意图。}

现在我们来完成这个例子中剩下的代码。先创建一个bonus对象，并且给bonus对象设置一些原始的数据，比如员工的原始工资数额。接下来把某个计算奖金的策略对象也传入bonus对象内部保存起来。当调用bonus.getBonus()来计算奖金的时候，bonus对象本身并没有能力进行计算，而是把请求委托给了之前保存好的策略对象：

var bonus = new Bonus();bonus.setSalary( 10000 );
bonus.setStrategy( new performanceS() );  //设置策略对象console.log( bonus.getBonus() );    // 输出：40000    bonus.setStrategy( new performanceA() );  //设置策略对象
console.log( bonus.getBonus() );    // 输出：30000

刚刚我们用策略模式重构了这段计算年终奖的代码，可以看到通过策略模式重构之后，代码变得更加清晰，各个类的职责更加鲜明。但这段代码是基于传统面向对象语言的模仿，下一节我们将了解用JavaScript实现的策略模式。

在5.1节中，我们让strategy对象从各个策略类中创建而来，这是模拟一些传统面向对象语言的实现。实际上在JavaScript语言中，函数也是对象，所以更简单和直接的做法是把strategy直接定义为函数：

var strategies = {"S": function( salary ){return salary * 4;},"A": function( salary ){return salary * 3;},"B": function( salary ){return salary * 2;}
};

同样，Context也没有必要必须用Bonus类来表示，我们依然用calculateBonus 函数充当Context来接受用户的请求。经过改造，代码的结构变得更加简洁：

var strategies = {"S": function( salary ){return salary * 4;},"A": function( salary ){return salary * 3;},"B": function( salary ){return salary * 2;}
};var calculateBonus = function( level, salary ){return strategies[ level ]( salary );
};console.log( calculateBonus( 'S', 20000 ) );        // 输出： 80000
console.log( calculateBonus( 'A', 10000 ) );        // 输出： 30000

在接下来的缓动动画和表单验证的例子中，我们用到的都是这种函数形式的策略对象。

本文摘自《JavaScript设计模式与开发实践》

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